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房屋通風(fēng)模擬測(cè)試

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-11 17:13:31 更新時(shí)間：2025-03-10 17:18:04

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

房屋通風(fēng)模擬測(cè)試需圍繞 換氣效率、氣流組織、污染物擴(kuò)散及熱舒適性 等核心指標(biāo)展開，依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)（如ASHRAE 62.1、EN 13779）及國內(nèi)規(guī)范（如GB 50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》），確保室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）與能耗效率的平衡。以下是系統(tǒng)化的測(cè)試方案與操作指南：

一、核心測(cè)試項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試類別	關(guān)鍵參數(shù)	測(cè)試方法	標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
換氣效率	換氣次數(shù)（ACH≥0.5次/h）、新風(fēng)量（≥30m³/h·人）	示蹤氣體法（CO?/SF?）、質(zhì)量平衡方程	ASHRAE 62.1-2022
氣流組織	風(fēng)速分布（0.1~0.3m/s）、溫度梯度（垂直≤3℃/m）	計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）模擬、多點(diǎn)風(fēng)速/溫度監(jiān)測(cè)	ISO 7730:2005
污染物擴(kuò)散	CO?濃度（≤1000ppm）、PM2.5（≤35μg/m³）	多通道氣體檢測(cè)儀、激光粒子計(jì)數(shù)器	WHO IAQ指南
熱舒適性	PMV-PPD指數(shù)（-0.5≤PMV≤+0.5，PPD≤10%）	黑球溫度計(jì)、濕度傳感器、熱舒適儀	EN 16798-1:2019
能耗評(píng)估	通風(fēng)系統(tǒng)功率（kW·h/m²·a）、熱回收效率（≥60%）	電能表、焓差法（顯熱/潛熱回收）	GB 50189-2015

二、測(cè)試方法詳解

1. 示蹤氣體法（換氣效率測(cè)試）

步驟：
1. 釋放定量CO?或SF?，監(jiān)測(cè)濃度衰減曲線。
2. 計(jì)算換氣次數(shù)： ACH=ln?(C0/Ct)t(單位：次/h)ACH=tln(C0?/Ct?)?(單位：次/h)
- 判定：住宅ACH≥0.5次/h，醫(yī)院手術(shù)室ACH≥12次/h。

2. CFD模擬（氣流組織優(yōu)化）

模型構(gòu)建：
1. 導(dǎo)入建筑CAD模型，設(shè)置邊界條件（風(fēng)口位置、風(fēng)速、溫度）。
2. 劃分網(wǎng)格（精度≤0.1m），求解Navier-Stokes方程。
輸出參數(shù)：速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、污染物濃度云圖。

3. PMV-PPD熱舒適性評(píng)估

計(jì)算原理： PMV=f(Tair,Trad,vair,RH,M,Iclothing)PMV=f(Tair?,Trad?,vair?,RH,M,Iclothing?)
- 判定：PMV在-0.5~+0.5時(shí)，80%以上人群感覺舒適（PPD≤10%）。

三、國際與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)限值

參數(shù)	ASHRAE 62.1-2022（美國）	EN 13779:2019（歐洲）
CO?濃度 ≤1000ppm（辦公空間）	≤900ppm（IDAIQ 1級(jí)）	≤1000ppm（一級(jí)）
新風(fēng)量 ≥8.5L/s·人（辦公室）	≥10L/s·人（高密度區(qū)）	≥30m³/h·人（住宅）
熱回收效率 ≥60%（顯熱回收）	≥50%（全熱回收）	≥55%（寒冷地區(qū)）

四、測(cè)試設(shè)備與工具

設(shè)備/工具	用途	推薦型號(hào)
CFD模擬軟件	三維氣流與污染物擴(kuò)散模擬	ANSYS Fluent、COMSOL Multiphysics
多通道氣體檢測(cè)儀	CO?/VOC/PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)	TSI IAQ-Calc 7525（6參數(shù)同步）
熱線風(fēng)速儀	局部風(fēng)速與湍流強(qiáng)度測(cè)量	Kanomax 6162（0.01~30m/s）
熱舒適儀	PMV-PPD指數(shù)、黑球溫度計(jì)算	Testo 480（集成溫濕度/風(fēng)速傳感器）
示蹤氣體系統(tǒng)	SF?/CO?釋放與濃度追蹤	Innova 1312（光聲光譜技術(shù)）

五、常見問題與解決方案

問題	原因分析	優(yōu)化措施
通風(fēng)死角	氣流組織不合理或風(fēng)口布局不當(dāng)	CFD模擬優(yōu)化風(fēng)口位置，增加誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)
CO?濃度超標(biāo)	新風(fēng)量不足或人員密度過高	增大新風(fēng)閥開度，安裝CO?濃度聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)
能耗過高	熱回收效率低或風(fēng)機(jī)選型過大	更換高效熱交換器（全熱回收≥70%），采用變頻風(fēng)機(jī)
噪音過大	風(fēng)速過高或管道共振	風(fēng)管加裝消聲器，降低支管風(fēng)速至≤3m/s

六、應(yīng)用場(chǎng)景與測(cè)試建議

住宅通風(fēng)（自然/機(jī)械）：
- 必檢項(xiàng)：夜間自然通風(fēng)效率（開窗面積比≥5%）、臥室CO?峰值（≤1200ppm）。
- 建議：安裝帶熱回收的新風(fēng)系統(tǒng)（ERV/HRV），降低空調(diào)負(fù)荷。
辦公樓（混合通風(fēng)）：
- 重點(diǎn)檢測(cè)：開放式辦公區(qū)PMV-PPD指數(shù)、會(huì)議室換氣次數(shù)（ACH≥2次/h）。
醫(yī)院潔凈區(qū)域：
- 增測(cè)項(xiàng)：壓差梯度（潔凈區(qū)≥10Pa）、微生物濃度（浮游菌≤50CFU/m³）。

七、測(cè)試流程與認(rèn)證

測(cè)試流程：
1. 預(yù)調(diào)研：收集建筑圖紙、通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)、使用場(chǎng)景（人員密度/設(shè)備發(fā)熱）。
2. 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：布點(diǎn)監(jiān)測(cè)（CO?/PM2.5/溫濕度）、示蹤氣體釋放、CFD建模。
3. 數(shù)據(jù)分析：生成氣流組織報(bào)告、熱舒適性評(píng)級(jí)、能耗評(píng)估。

通過系統(tǒng)化通風(fēng)模擬測(cè)試，可優(yōu)化建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)，提升健康與能效表現(xiàn)。建議：

設(shè)計(jì)階段：采用BIM集成CFD模擬，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)-結(jié)構(gòu)-機(jī)電協(xié)同設(shè)計(jì)。
運(yùn)維階段：安裝智能傳感器（IoT），實(shí)時(shí)調(diào)整新風(fēng)量與溫濕度。
改造項(xiàng)目：優(yōu)先改造高密度區(qū)域（如教室/會(huì)議室），采用置換通風(fēng)（下送上回）提升效率。